(57)【要約】      （修正有）【課題】実移動目標における射撃点を検出する方法を提供する。【解決手段】目標の少なくとも一部を覆うことができる仕上げ面を定めるための第１の式を記録するステップ５４と、軽量型武器より発射した発射体またはビームの軌跡、あるいはこの軌跡を中心とする筒状体を定めるための第２の式を記録するステップ５２と、電子センサーで目標点の座標を測定するステップ６２と、第２の記録された式、および第１の記録された式を用いて、表面および発射体、またはビームの軌跡の間、あるいは表面の間に、交点を検索するステップ６４と、少なくとも１つの交点を検出した場合、衝突点の存在を指示するステップ６８、およびその逆の場合、射撃点の非存在を指示するステップ６６とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１人で把持して使用できる軽量型武器により、移動目標に対して発射した発射体、またはビームの射撃点を検出する方法であって、
（ａ）第１方程式が３次元座標系において、目標点の座標を示す値と置換されるためのパラメータを含む、目標の少なくとも一部を覆うことができる仕上げ面Ｓcを定めるための第１の式を記録するステップ（５４；１２４）と、
（ｂ）前記座標系において、軽量型武器により発射した発射体またはビームの軌跡、あるいは、軌跡を中心とする筒状体ＳDを定義するための第２の式を記録するステップ（５２；１２２）と、
（ｃ）ＵＷＢ技術（Ultra Wideband：超広帯域無線）により変調した電波の走行時間を基づいて、もしくは、電子センサーの少なくとも一部が、目標により支持されている電子センサーで、１つ以上の３軸の磁性センサーにより磁界を測定することを基づいて、目標点の座標を定めるステップ（６２；１２８）と、
（ｄ）パラメータが定めた目標点の座標の函数を示す値と置換された第２の記録された式、および第１の記録された式を用いることにより、表面ＳCおよび発射体またはビームの軌跡の間、あるいは表面ＳCおよび表面ＳDの間における、交点の存在を検索するステップ（６４；１３０）と、
（ｅ）少なくとも１つの交点が検出された場合、射撃点の存在を表示するステップ（６８；１５４）、およびその逆の場合、射撃点の非存在を示すステップ（６６；１５２）
とを備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
第１の式は、前記座標系において、目標の姿勢の函数である値で置換されるための第２パラメータを備え、
前記目標姿勢の測定とは、少なくとも一部が目標により支持されている電子センサーで行い、
交点を検索するステップ（１３０）では、第１の式の第２パラメータを、目標の測定した姿勢の函数である値と置換する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
座標系は、武器に、自由度の無いようにリンクされている、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
１人で把持して使用できる、軽量型武器により、実移動目標を発射する発射体、またはビームの射撃点を検出する方法であって、
（ａ）３次元座標系において目標の少なくとも一部を覆うことができる仕上げ面Ｓcを定める第１式を記録するステップ（８４）と、
（ｂ）武器の位置の機能である値で置換されるための第１パラメータ、および武器の視線方向の機能である値で置換されるための第２パラメータを含み、前記座標系において、軽量型武器により発射した発射体またはビームの軌跡、あるいは軌跡を中心とした筒状ＳDを定める第２の式を記録するステップ（８２）と、
（ｃ）ＵＷＢ技術（Ultra Wideband：超広帯域無線）により変調した電波の移動時間に基づいて、もしくは、電子センサーの少なくとも一部が目標により支持されている電子センサーにより、１つ以上の３軸の磁性センサーにより磁界を測定することを基づいて、３次元座標系において、武器の位置および武器の示す方向を測定するステップ（８８）と、
（ｄ）第１パラメータおよび第２パラメータがそれぞれ測定した位置、および測定した方向の機能である値で置換された第１の式および第２の式を用いて、表面ＳCおよび発射体またはビームの軌跡の間、あるいはは表面ＳCおよび表面ＳDの間における、交点を検索するステップ（９０）と、
（ｅ）少なくとも１つの交点を検出した場合、射撃点の存在を示すステップ（６８）、およびその逆の場合、射撃点の非存在を示すステップ（６６）とを備えることを特徴とする方法。
【請求項５】
座標系は、目標に、自由度の無いようにリンクされている請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ステップ（ａ）〜（ｅ）は、前記目標のＮ個の異なった点に対して繰り返される（ただしＮは、２以上の整数である）請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
発射に対して実移動目標を保護するための方法であって、
人が把持し使用できる武器を、発射するために引金を引く前に、前記目標に軽量型武器により発射される発射体またはビームの射撃点を検出するステップ（６４；９０；１３０）と、
射撃点の検出に応じて、前記武器の発射の体系的に抑制するステップ（６８）、およびその逆の場合、発射が体系的に抑制されていないステップとを備え、
検出するステップを、請求項１〜６のいずれかに記載の方法により行うことを特徴とする発射に対して実移動目標を保護する方法。
【請求項８】
実移動目標への発射をシミュレーションする方法であって、
人が把持し使用できる軽量型武器により発射した発射体またはシミュレートされたビームの射撃点を、発射するために引金を引く瞬間に検出するステップ（６４）と、
衝突点の検出に応じて、人間−機械インターフェース経由で発射がその目標を命中したことを射手に指示するステップ（１５４）、およびその逆の場合、前記目標に射撃点の存在であることを射手に表示しないステップとを備え、
検出するステップは、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法により実施する
ことを特徴とする実移動目標への発射をシミュレーションする方法。
【請求項９】
データ記録媒体（２８）は、指示が電子コンピュターにより実行される際、請求項１〜８のいずれかに記載の方法を実施するための前記指示を備えていることを特徴とするデータ記録媒体。
【請求項１０】
請求項１〜３のいずれか、又は請求項６に記載の方法を実施するための軽量型武器において、
前記第１式は、３次元座標系において目標点の座標の機能である値にで置換されるためパラメータを含み、目標の少なくとも一部を覆うことができる仕上げ面Ｓcを定める第１式、および
武器により発射した発射体またはビームの軌跡、あるいは前記軌跡を中心とする筒状ＳDを、前記座標系において定義する第２式を含むメモリ（２８）と、
測定した目標点の座標を取得し、
前記パラメータが目標点の取得した座標の機能である値と置換された、第２の記録された方程式および第１の記録された式を用いることにより、発射体またはビームの軌跡の交点、または表面ＳCおよび表面ＳDの交点を検索し、
少なくとも１つの交点が検出された場合、射撃点の存在を表示し、およびその逆の場合、射撃点の非存在を表示するために
プログラムされた電子コンピュター（３０）とを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか、または請求項６に記載の方法を実施するようになっている軽量型武器。
【請求項１１】
請求項４〜６のいずれか１項に記載の方法を実施するための目標装置において、
３次元座標系において目標の少なくとも一部を覆うことができる仕上げ面Ｓcを定める第１の式、および
前記第２の式が、前記武器の前記位置の機能である値で置換されるための第１パラメータ、および前記武器の視線の前記方向の機能である値で置換されるための第２パラメータを有し、武器により発射した発射体またはビームの軌跡、あるいは前記軌跡を中心とする筒状体ＳDを、前記座標系において定める第２式を含むメモリ（２８）と、
前記武器の前記位置およびその視線の方向を取得し、
前記第１パラメータおよび第２パラメータがそれぞれの取得した位置、および方向の函数である値で置換された、第１の式および第２の式を用いることにより、前記表面ＳCおよび発射体またはビームの軌跡の間、あるいは表面ＳCおよび表面ＳDの間の交点を検出し、
少なくとも１つの交点が検出された場合、衝突点の存在を表示し、その逆の場合、射撃の非存在を表示するようにプログラムされた電子コンピュター（３０）とを備えるを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の方法を実行するようになっている目標装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軽量型武器により移動目標を発射する発射体、またはビームの射撃点を検出する方法、移動目標を保護する方法、および実移動目標への発射をシミュレーションする方法に関する。さらに、本発明は、これらの方法を実施するためのデータ記録媒体、武器、およびこの方法を実施するための装置を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
目標に射撃点を検出する方法は、人の身体を保護するため、また銃撃シミュレーションゲームなど、多用途に実施されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、射手における射撃点を知る方法が記載されている。この特許文献においては、射手は電磁波の全方位性送波器を備え、武器には、この電磁波の指向性センサーが装備されている。指向性センサーの測定軸は、武器の銃身の軸と一致している。そのため、指向性センサーが送波器より送波した電波を検出すると、射手は銃身の軸線上に位置しているため、射手は、発射による打撃を受けるおそれがあるということを意味している。詳しく述べると、指向性センサーは、全方位性エミッタが検出円錐の範囲内にあると、射手における射撃点を検出する。この検出円錐の頂点は、武器とは区別することができず、その回転軸は、武器の視線と区別することはできない。この検出円錐の断面は、武器が指す方向から離れる方向へ移動するのに伴って、徐々に大となる。
【０００４】
しかし、この方法によると、射手は射撃点を誤検出するか、またはその逆に、射撃点を検出することができず、そのため、発射するために引金を引くと、弾丸が射手に当たってしまう恐れもある。
【０００５】
例えば、射手が武器から遠く離れている場合、検出コーンの断面積は、射手が占めている実際の横断面積より、遥かに大きい。そのため、射手は、射撃点を誤って検出する恐れがある。
【０００６】
逆に、もし射手が武器の極く近くにいる場合、射手の身体の一部が、武器の銃身の上に被さり、かつ全方位性送波器が、検出円錐の範囲外にある可能性もある。このような場合には、射撃点は検出されていないので、至近距離からの発射によって、射手が傷害を受ける可能性もある。
【０００７】
先行技術文献としては、次のものを挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】フランス国特許出願第２７９０５４７号
【特許文献２】米国特許第４２１８８３４Ｂ号
【特許文献３】欧州特許第１６８８６９７Ａ１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、武器の近くある移動目標における射撃点を、効果的に検出方法を提供することである。従って、本発明は、請求項１に記載の第１実施形態、および請求項４に記載の第２実施形態を対象としている。
【００１０】
本発明の方法において、目標に関連する寸法は、この目標と武器と距離と必ずしも関連しているわけではない。また、レーザ光線を用いて、武器の周辺の環境をスイープする位置センサーとは違って、ＵＷＢにより変調した電波または磁界を使用するので、目標が武器の近くにあっても、目標点を精密に突き止めることができる。従って、目標が武器の近くにあっても、射撃点を確実に検出できる。特に、この方法によると、目標に対する至近距離発射を、確実に検出することができる。
【００１１】
電磁波または磁界を使用するので、電波または磁界を透す対象物により、目標の一部が隠されていても、目標の位置を正確に求めることができる。そのため、位置センサーにおける目標に支持されている部分を、目標である人の服装の下方に簡単に隠すことができ、これによって、本発明の方法を実施していることが分かり難くなる。
【００１２】
また、目標が遠くにある場合における射撃点の誤検出は少ない。
【００１３】
さらに、本発明の方法によると、発射するために引金を引く前に、射撃点を検出することができる。
【００１４】
最後に、この方法によると、発射体またはビームの軌跡の全長にわたって、射撃点を検出することができる。そのため、この方法は、直線発射、および弾道軌跡の発射の両方に適用することができる。なお「直線発射」とは、目標に対して直線的に発射するという意味であり、重力効果は無視できる。逆に、「弾道発射」とは、重力の影響により、目標に対して放物線の軌跡を描いて発射するという意味である。
【００１５】
本発明の検出方法の実施形態においては、従属請求項に記載する特徴の１つ以上を備えることができる。
【００１６】
また、本発明の検出方法の実施態様は、次のような利点を有する。
‐目標に対する方向を測定することにより、正確に表面ＳCを認識することができる。
‐武器に対して自由度の無いようにリンクした座標系を用いているので、視線の方向を測定しなくてもよい。
‐目標に自由度の無いようにリンクした座標系を用いているので、目標の位置を測定しなくてもよい。
【００１７】
さらに、本発明は、請求項７に記載されているように、発射に対して実移動目標を保護する方法をも対象としている。
【００１８】
また、本発明は、指示を電子コンピュターにより実行する際に、上記の方法の１つを実行するための指示を有するデータ記録媒体を対象としている。
【００１９】
さらに、本発明は、上記の方法を実施するための武器を対象としている。
【００２０】
最後に、本発明は、上記の方法を実施するための目標装置を対象としている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
図を参照しながら、非限定的な実施例に関する、以下の説明を読むことにより、本発明を明確に把握できると思う。
【図１】武装システムの概略図である。
【図２】図１のシステムに適用される目標保護装置の第１実施形態の概略図である。
【図３】図１のシステムに適用される目標を保護する方法のフローチャートである。
【図４】目標保護装置の第２実施形態の概略図である。
【図５】図４の装置により移動目標を保護する方法を示すフローチャートである。
【図６】目標保護装置の第３実施形態の略図である。
【図７】図６の装置で目標を保護する方法のフローチャートである。
【図８】発射シミュレータの略図である。
【図９】図８のシミュレータを操作する方法を示す略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
各図において、同じ符号は同じ要素を示す。
【００２３】
以下の説明において、当業者に公知の特徴や機能については、詳しく記載しない。
【００２４】
図１は、移動目標６へ発射体またはビームを発射しうる武器４を備える武装システム２を示す。
【００２５】
発射体またはビームが、目標に打撃を与える点を「射撃点」と呼ぶこととする。この実施形態において、目標は人であり、発射体またはビームは、この人を射撃点で負傷させることを意図している。発射体である場合には、皮膚をこの発射体が射撃することにより、傷害が起こさせる。ビームがレーザー光線である場合には、傷害の原因の最も多くは射撃による火傷である。
【００２６】
武器４は、軽量型であり、人が片手または両手で把持して使用できるように、十分に軽量であり、典型的には、回転式拳銃のような短銃、またはライフルのような長銃である。
【００２７】
これ以降、武器４が、拳銃および長銃である特別なケースについて述べる。発射体は直径Ｄの弾丸８である。
【００２８】
武器４は、
−発射線１２に沿う銃身１０と、
−１つ以上の弾丸８が入っている弾倉１３と、
−銃身１０内の弾丸８を、亜音速で推進させて爆発させるために、爆発用混合物を発射しうる発射機構１４と、
−射手が手で引いて発射させるためのレバー１６
とを備えている。
【００２９】
発射線１２は、弾丸８が発射される方向を向いている。また、その方向は、弾丸８が発射された方向でもある。
【００３０】
発射機構１４は、爆発を起こすため、爆発用混合物に必要なエネルギーを与えるために、放電を発生させることができるものである。
【００３１】
この場合、レバー１６は、武器４に取付けられている人間−機械インターフェースであり、
−発射のための引金を引かない休止位置と、
−発射のために直ちに引金を引くように発射機構１４に発射コマンドを伝達する押込位置との間を、
手で移動させることができるようになっている。
【００３２】
通常、レバーは、これらの２つ位置の間を、射手の指で移動させることができるようになっている機械的部材である。
【００３３】
この武装システム２には、武器４からの発射に対して目標６を保護するための保護装置が設けられている。この保護装置は、図２に符号２０をもって詳しく示してある。図２においては、図を簡単にするため、武器４は、破線四角で示してある。
【００３４】
保護装置２０は、
−目標６における衝突点を検出する機器と、
−射手がレバー１６を引いても、発射しないようにする発射抑制機構２４とを備えている。
【００３５】
この場合、射撃点を検出するための装置は、
−武器４の座標系Ｒ（図１に示す）における目標６の点Ａの位置のセンサーと、
−メモリ２８と、
−データ記録媒体に記録させた指示、即ちこの場合には、メモリ２８を実行できる、プログラム可能なコンピュター３０とを備えている。
【００３６】
座標系Ｒは、互いに直交する３つの軸Ｘ，軸Ｙ，軸Ｚにより定められている。軸Ｘは、発射線１２と区別することはできず、目標の方向を向いている。座標系Ｒにおいて、弾丸８の軌跡は、予め分かっている。この場合、軌跡は一定であり、座標系Ｒの軸Ｘに相当する。従って、これらの３つ軸が交差する原点Ｏは、武器４の銃身の端末に、自由度の無いように固定されている。
【００３７】
メモリ２８は、コンピュター３０により図３の方法を実行するのに必要な指示およびデータを含んでいる。
【００３８】
位置センサーは、座標系Ｒにおける点Ａの座標ｘA，ｙA，ｚAを測定する。この実施形態においては、位置センサーは、
−武器４に自由度無く固定されているエミッターレシーバ３２と、
−目標６が着用するベスト４０を、自由度無く固定した、少なくとも４つの反射板３４〜３７とを備えている。
【００３９】
エミッターレシーバ３２は、ＵＷＢ（Ultra Wideband：超広帯域無線）技術により変調した電波を送受する。この送受波器は、走行時間を計算する計算モジュール４２を備えている。この計算モジュール４２は、この送波器から送った電波が、エミッタ３２と各反射板３４〜３７との間の距離を移動する時間を測定する。次に、この計算モジュール４２は、送波した電波の既知の伝搬速度を基づいて、距離ｄｉに換算した走行時間を変換する。ただし、指数ｉは、電波が反射された反射板を示す。これにより、計算モジュール４２は、４つの距離ｄ1〜ｄ4を測定する。距離ｄ1〜ｄ4は、それぞれ反射板３４〜３７に対応している。次に、この計算モジュール４２は、距離ｄｉを、点Ａの座標に変換する。座標が測定される点Ａは、例えば、各反射板に関連付けられている均等に重み付けで計算した反射板３４〜３７の重心である。
【００４０】
反射板３４〜３７は、送った電波をエミッターレシーバ３２に向かって反射する。目標の位置姿勢の決定に関する曖昧さを防止するため、これら３つの反射板３４〜３６は、１つの同一面上に配置され、４つ目の反射板は、この平面の範囲外に配置されている。好ましくは、同じ平面上にある反射板は、少なくとも２０ｃｍまたは４０ｃｍの間隔で離れている。この場合、これらの反射板３４〜３７は、目標６が着用するベスト４０に自由度の無いように固定されている。例えば、目標６がこのベストを着用している際、１つの反射板３４，３５は、それぞれの肩に配置され、他の反射板３６は、腹に配置され、最後に反射板３７は、背中の中央に配置される。
【００４１】
コンピュター３０のコマンドにより、発射を抑制するための発射抑制機構２４を、アクティブ状態とパッシィブ状態の間を切り替えることができる。アクティブ状態では、発射するための引金を引くことが抑制される。パッシブ状態では、レバー１６を押すことにより、発射するための引金を引くことができる。
【００４２】
例えば、この発射抑制機構２４は、抑制コマンドに応じて、押込位置へのレバー１６の移動を機械的に防止するか、あるいは、レバー１６が押込位置であっても、発射するための引金を引けないように、発射機構１４により放電の発生を抑制する。
【００４３】
図２に示すように、メモリ２８、コンピュター３０およびエミッターレシーバ３２は、武器４に固定されている。より正確には、メモリ２８、コンピュター３０およびエミッターレシーバ３２は、武器４に設けられた筺体の内部に収容され、手やペンチで外し難い覆蓋が施されている。この覆蓋は、標準型ねじドライバの先端に合わないねじ頭を有するねじにより閉じられているのが好ましい。
【００４４】
次に、保護装置２０の操作について、図３を参照して、さらに詳しく説明する。
【００４５】
この操作では、初期化段階５０から開始される。この段階５０は、発射線１２に沿って銃身１０の端末から無限に伸びる筒状ＳDの方程式をメモリ２８に記録するステップ５２から開始される。ここで、シリンダーＳDは、半径ｒpの回転筒状である。半径ｒpはＤ／２およびβ＊Ｄ／２の間であり、ただし、Ｄは弾丸８の直径であり、βは、厳密に１以上であり、かつ１００，１０、または３以下の定数である。例えば、この場合、半径ｒpは１ｃｍ以上１０ｃｍ以下であり、５ｃｍである。例えば、座標系Ｒにおける筒状ＳDの方程式は、次のようになる。
（１）  ｙ2＋ｚ2＝ｒp2    および、ｘ≧０
【００４６】
ステップ５４中に、表面ＳCを定める式が、メモリ２８に記録される。表面ＳCは、点Ａとともに、メモリ２８に関連付けられている。より正確には、座標系Ｒにおけるこの表面ＳCの位置は、点Ａの位置である。この場合、この表面ＳCは、点Ａを包含する領域を定める。また、この実施形態において、目標６の領域の大部分を包含している。例えば、表面ＳCは、半径ｒcの点Ａを中心とする球状である。この実施形態においては、半径ｒcは、５０ｃｍ以上、または１ｍ以上である。
【００４７】
表面ＳCの式は、点Ａから測定した座標ｘA，ｙA，ｚAの函数である値と置換されるためパラメータを含んでいる。この場合、これらのパラメータは、それぞれ座標ｘA，ｙA，ｚAと等しい。従って、これらには、ｘA，ｙA，ｚAの印が付けられている。表面ＳCは、点Ａと武器４を離れた距離より独立しているのが好ましい。例えば、表面ＳCの方程式は、次の通りである：
（２）  （ｘ−ｘA）2 ＋（ｙ−ｙA）2 ＋（ｚ−ｚA）2 ＝ｒc2
【００４８】
また、この初期化段階中には、表面ＳCを定める半径ｒcも、メモリ２８に記録される。
【００４９】
保護装置２０は、一旦初期化されたら、次の利用段階６０へ進むことが可能になる。ステップ６２では、位置センサーは、座標系Ｒにおいて点Ａの座標ｘA，ｙA，ｚAを継続的に測定する。これを行うため、エミッターレシーバ３２は、反射板３４〜３７により反射された電波を送る。計算モジュール４２は、エミッターレシーバ３２及びこれらの反射板３４〜３７の間の走行時間を測定し、そこから、距離ｄ1〜ｄ4を推定する。これらの距離ｄ1からｄ4に基づいて、計算モジュール４２は、座標系Ｒにおける点Ａの座標ｘA，ｙA，ｚAを計算する。
【００５０】
ステップ６４中において、コンピュター３０は、位置センサーにより測定した座標を取得し、次に、表面ＳDおよび表面ＳCの間に、少なくとも１つの交点があるか否かを調べる。これを行うため、ステップ６２では、コンピュター３０は、方程式（２）のパラメータｘA，ｙA，ｚAを、これらのパラメータの測定値で置換し、これにより、所望の方程式が得られる。
【００５１】
次に、コンピュター３０は、座標ｘA，ｙA，ｚAで構成した式（１）と方程式（２）を組み合わせた式に解決法を求める。この式は、交差点において、１点、無数の点、あるいは点がないことを検出することができる。
【００５２】
交点において、点がないことを検出した場合、ステップ６６中において、コンピュター３０は、パッシィブ状態に切り替えさせられて、発射抑制機構２４を制御する。これにより、武器４は、目標６以外のあらゆる対象物に対して使用可能のままとなる。
【００５３】
一方、表面ＳDおよび表面ＳCの間に、少なくとも１つの交点が検出された場合、ステップ６８では、コンピュター３０は、アクティブ状態に直ちに切り替えさせるため発射抑制機構２４を制御する。これにより、武器４が目標６を指すとき、この武器４より目標６へ向かって発射しても、引金を引くことは不可能となる。従って、目標は効果的に保護されることとなる。
【００５４】
このような保護装置は、例えば、警備員が武器を奪われて、その武器を警備員に対して使用されることを防止するには、特に効果的である。
【００５５】
図４は、武器７１から発射した発射に対して、目標６を保護するための保護装置７０を示す。この保護装置７０は、次の点を除いて、保護装置２０と同様である。
−コンピュター３０、エミッタ３２、及びメモリ２８は、目標６に設けた筺体７２内に配置されている。
−４つの反射板３４〜３７は、自由度の無いようにして武器４に固定されている。
【００５６】
ここで、反射板３４〜３６は、発射線１２に対して直交する平面内に固定され、反射板３７は、武器が指した方向に、この平面の前方に配置されている。
【００５７】
また、武器７１は、発射抑制機構２４に接続されたエミッターレシーバ７４を備えている。
【００５８】
この実施形態において、反射板３４〜３７およびエミッターレシーバ３２の組み合わせは、筺体７２に対して自由度の無い座標系Ｃにおいて、武器７１の座標、および発射線１２の方向のセンサーを形成している。４つ反射板が使用されているので、武器７１が指す方向は測定される。
【００５９】
保護装置７０の操作を、図５の方法を参照して、さらに詳しく説明する。図５の方法は、初期化段階８０から開始される。この段階８０は、初期化段階５０と同様の段階であり、２つのステップ８２およびステップ８４を備えている。ステップ８２は、記録されたシリンダーＳDの方程式が発射線１２の姿勢と置換されるためのパラメータを含むことを除き、ステップ５２と同一である。例えば、視線の姿勢は、座標系Ｃにおいて、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に対して、この視線を傾斜させるパラメータθX，θY，θZにより与えられる。また、シリンダーＳDの方程式は、座標系Ｃにおいて、武器７１のｘm，ｙm，ｚm座標と置換されるようになっているパラメータを備えている。
【００６０】
ステップ８４は、記録された表面ＳCの方程式が、目標の測定位置で置換されるためのパラメータｘA，ｙA，ｚAを含まないことを除き、ステップ５４と同一である。特にこの実施形態においては、座標系Ｃにおける目標の位置は、予め知られている。この位置は一定である。
【００６１】
初期化段階が一旦終了したら、保護装置７０を使用するステップ８６へ進む。ステップ８８において、銃身１０の端末の位置、および発射線１２の方向が、エミッターレシーバ３２および反射板３４〜３７により測定される。
【００６２】
ステップ９０では、コンピュター３０は、パラメータｘm，ｙm，ｚmおよびパラメータθX，θY，θZの測定値を取得し、次に、表面ＳDおよび表面ＳCの間に交差点があるか否かを確かめるために検索する。これを行うため、コンピュター３０は、表面ＳDの構成された方程式を得るため、パラメータｘm，ｙm，ｚmおよびパラメータθX，θY，θZを、ステップ８８で得られた測定値と置換する。次に、コンピュター３０は、表面ＳCの等式および表面ＳDの構成された等式により、形成された方程式系に対して少なくとも１つ解決法があるか否かを確かめる。交点がない場合は、ステップ６６へ進む。その逆の場合は、ステップ６８へ進む。このステップは、図３に記載されている。しかし、この場合、ステップ６８には、抑制機構２４を抑制させる指示は、エミッターレシーバ７４を介して受信される。
【００６３】
図６は、武器１０２からの発射に対して、目標６を保護するための保護装置１００を示す。この保護装置１００は、座標系Ｒにおいて、目標６の位置センサーが異なる方法で達成することを除き、保護装置２０と同一の装置である。
【００６４】
より詳しく述べると、３軸の磁気源１０４は、武器１０２の内部に収容されている。この磁気源１０４は、互いに非平行であるとともに、中心点で交差する３の方向に、磁界を送る磁気源である。これらの放出方向は、互いに直交しており、例えば、座標系Ｒにおいて、Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸とそれぞれ平行である。通常、この磁気源１０４は、各放出軸にそれぞれ巻回したコイルにより発生されられる。
【００６５】
反射板３４〜３７は、１つ以上３軸の磁性センサーと置換されている。ここで、２つの３軸の磁気センサー１０６，１０８が用いられ、これらは、それぞれ、目標６の点Ａおよび点Ｂに配置されている。目標６が、磁気センサー１０６，１０８が取付けられているベスト４０を着用すると、点Ａは目標の腹に接近し、点Ｂは目標の首に接近する。
【００６６】
各磁気センサー１０６，１０８は、少なくとも３つ互いに非平行な測定軸を備えている。より詳しく言うと、各センサーは、各測定軸における磁界と直交する投影を測定する。このように、各センサーは、磁気源１０４より送波した磁界の方向、および振幅を測定することができる。よって、磁気源１０４と同様に、各磁気センサーの測定軸には、通常、それぞれコイルが巻回されている。
【００６７】
磁気センサー１０６，１０８は、エミッターレシーバ１１０に接続されている。エミッターレシーバ１１０は、磁気センサー１０６，１０８により測定したものを、武器１０２に設けたエミッターレシーバ１１２へ伝達する。また、エミッターレシーバ１１０は、目標６を備えている。エミッターレシーバ１１０は、例えば、磁気センサー１０６，１０８と同様に、自由度の無いようにして、ベスト４０に固定されている。
【００６８】
この場合、エミッターレシーバ１１２は、保護装置２０のエミッターレシーバ３２の代替となるものである。また、このエミッターレシーバ１１２は、磁気センサー１０６，１０８の操作を、磁気源１０４の操作と同期化することができる。
【００６９】
また、エミッターレシーバ１１２は、座標系Ｒにおいて点Ａおよび点Ｂの位置と姿勢を計算するためモジュール１１４を備えている。これは、
−磁気センサー１０６，１０８から受けた測定と、
−磁気源１０４より送波した磁界の方向および振幅と、
−各センサー１０６，１０８の測定を磁気源１０４より送波した磁界に接続される数理モデルとに基づくものである。
【００７０】
次に、装置１００の操作につき、図７を参照して、さらに詳しく説明する。
【００７１】
本発明の方法は、初期化段階１２０から開始される。この段階１２０は、２つのステップ１２２，１２４を備えている。ステップ１２２は、表面ＳDの方程式を記録するステップ５２と同じステップである。ステップ１２４は、表面ＳC1，表面ＳC2をそれぞれ定義する２つ方程式がメモリ２８に記録されることを除き、ステップ５４と同じステップである。表面ＳC1を定める第１方程式は、点Ａおよび点Ｂに関連付けられている。表面ＳC2を定義する第２方程式は、点Ｂと関連付けられている。これらの各第１方程式および第２方程式は、それぞれ、点Ａと点Ｂの座標ｘA，ｙA，ｚA，ｘB，ｙB，ｚB、およびそれぞれ点Ｂの座標ｘB，ｙB，ｚBの値と置換されるためのパラメータを備えている。
【００７２】
例えば、表面ＳC1は、回転軸と直交する２つの平行面により定められた回転筒状である。この場合、回転軸は、点Ａおよび点Ｂを通っている。点Ａは、これら２つの平面の中間にある。この筒状体の半径は、例えば２０ｃｍ〜１ｍであり、好ましくは２０ｃｍ〜６０ｃｍである。この筒状体の高さは、目標６を包含するように、例えば１．４０ｍ〜１．８０ｍである。
【００７３】
表面ＳC2は、点Ｂを中心とし、半径が３０ｃｍ〜１ｍである球状である。
【００７４】
初期化されたら、この方法は、使用段階１２６へ進む。ステップ１２８中において、点Ａおよび点Ｂの位置は、センサー１０６，１０８、磁気源１０４、およびモジュール１１４により測定される。座標系Ｒにおける点Ａおよび点Ｂの位置は、通常の方法で決定される。そのような決定方法は、例えば欧州特許出願第１５０２５４４号またはフランス国特許出願第０９５７２０５号に記載されている。
【００７５】
次に、ステップ１３０中に、コンピュター３０は、点Ａおよび点Ｂの位置を測定する。この実施形態において、目標の姿勢は、測定された点Ａおよび点Ｂの位置により推定される。また、このステップ１３０において、コンピュターは、表面ＳDおよび表面ＳC1、あるいは表面ＳC2の間の交点の有無を検索する。このステップ１３０は、例えば２回繰り返されるが、それ以外は、ステップ６４と同じである。１回目は、表面ＳDおよび構成された表面ＳC1の間における交点を決定し、２回目は、表面ＳDおよび構成された表面ＳC2の間に交点があるか否かを決定する。
【００７６】
上記したように、ステップ１３０中には、表面ＳC1，表面ＳC2の式のパラメータは、ステップ１２８で得られた測定値と置換される。
【００７７】
もし、交点が検出されなかった場合、この方法は、ステップ６６へ進み、逆に検出された場合、ステップ６８へ進む。
【００７８】
図８は、疑似武器１４４により移動目標１４２を発射するシミュレータ１４０を示す。目標１４２が人である場合、疑似武器１４４は、目標１４２に傷害を与えられるような発射体またはビームを発射することはできない。従って、例えば、疑似武器１４４は発射機構を有しない。この実施形態において、疑似武器１４４は、発射機構１４を省略してあることを除き、武器４と同じ武器である。特に、この疑似武器１４４は、目標１４２上の衝突点を検出するための各種の必要な要素を備えている。
【００７９】
これにより、発射抑制機構２４は、目標を命中したか否か、および必要に応じ、検出した射撃点によってその他情報を、射手に表示するため、人間−機械インターフェース１４６と置換されている。
【００８０】
次に、シミュレータ１４０の操作につき、図９を参照して、さらに詳しく説明する。この方法は、初期化段階５０と同じ初期化段階から開始される。
【００８１】
次に、シミュレータ１４０を使用する段階１５０へ進む。この段階１５０は、ステップ６６，６８がそれぞれステップ１５２，１５４と置換されていることを除き、段階６０は同じの段階である。射手がレバー１６を押すと、ステップ６４へ進む。
【００８２】
射撃点が検出されていない場合、ステップ５２中に、この情報は、人間−機械インターフェース１４６経由で射手に連絡する。例えば、目標１４２が外れたことは、視覚信号または可聴信号で示される。また、この情報は、射撃点の存在に関する情報の非存在を基づき、人間−機械インターフェース１４６経由で、射手に連絡される。
【００８３】
ステップ１５４中に、少なくとも１つの射撃点の存在が検出された場合、人間−機械インターフェース１４６は射手に、目標に命中したことを伝える。また、人間−機械インターフェースは、対応する点数を表示することができる。
通常、点数は、命中した表面ＳCの函数として変化し、好ましくは、この表面における衝突点の位置の函数として変化する。例えば、多くの点数は、軌跡が表面ＳCの中心、あるいは中心の近くに関連付けられ、より少ない点数は、軌跡が表面ＳCを、その中心から離れた距離で横断する発射に関連付けられる。
【００８４】
他の多くの実施形態が可能である。例えば、武器は、自動火器、半自動火器、あるいは単発火器であってもよい。武器は、発射体、あるいはレザー光のようなビームを発射できるものであってもよい。
【００８５】
発射機構は、異なる方法によるものとすることができ、例えば、衝撃に応じて、爆発用混合物の爆発を起こす発射ピンとすることもできる。
【００８６】
位置センサーは、異なるものとすることもでき、例えば、４つ以上の反射板を使用できる。また、反射板は、武器に設けたエミッターレシーバ３２により受信した電波送波器と置換することができる。この場合、好ましくは、４つのエミッターレシーバは、走行時間の計算用モジュールを特定できるように、４つの異なる電波を同時に送波する。エミッタおよびレシーバの間のタイミングの同期化は、例えば、送波した電波の特定な符号化により行われる。
【００８７】
目標は、必ずしも人でなくては良く、衝突点を検出するために、必要な要素が取付けられている、例えば、車両やその他の移動体であってもよい。
【００８８】
また、射撃点を検出する必要性のある、互いに機械的に独立している複数の目標であってもよい。この場合、例えば、上記で記載してあることを、各目標に対して実施する。
【００８９】
射撃点の検出に応じて、前述で示した作動とは異なる作動を開始してもよい。例えば、武器に、引金を引くと、射手が直接に感知できるような警告音を発するものを設けることができる。この警告は、射撃点の検出に応じて発せられる。
【００９０】
逆に、武器による付随的な損害を軽減することが望ましい場合、目標に射撃点が検出された際を除き、発射抑制機構は、アクティブ状態となるようにデフォルト設定されている。
【００９１】
位置を測定する座標系は、必ずしも武器または目標に関連付ける必要はない。武器および目標と機械的に独立している座標系の場合、この座標系において、目標の位置のセンサー、および、この座標系における視線の位置と方向のセンサーを設ける。
【００９２】
表面ＳCは、目標を保護するため、如何なる適切な形成を採用してもよい。特に、表面ＳCは、必ずしも領域を区切るわけではない。例えば、表面ＳCは、目標が後ろに隠されている平面であってもよい。
【００９３】
この表面ＳCは、必ずしも一定であるわけはない。例えば、この表面は、目標上の複数点を離れた距離、および、その測定された位置によって変化できる。
【００９４】
位置が測定された目標の１つ点または複数点は、必ずしも表面ＳCで覆われるわけではない。例えば、図６の実施形態において、点Ａおよび点Ｂの位置を基づいて定義されたシリンダーの高さは、これらの点Ａおよび点Ｂの間の距離より小さくてもよい。
【００９５】
表面ＳCは、目標の１つ以上の点に関連付けられてもよい。例えば、表面ＳCが楕円形状である場合、好ましくは、目標の２つの点に関連付けられ、この表面の等式は、これら２つの点に対して測定した座標を構成する。
【００９６】
上記した方法は、目標のＮ点の位置が測定される場合、同様に適用しうる。ただし、Ｎは２または６以上の整数である。例えば、これら各点の位置は、１つ以上の表面ＳCjを定義するために有用である。ただし、指数ｊは、目標の全部または一部に覆う表面を示す。
【００９７】
簡単な変化としては、表面ＳDは簡単な軌跡で置換される。その他の変化としては、例えば、断面が長方形状などのような、その他回転筒状体が使用される。
【００９８】
また、複数の表面ＳCjを互いに入れ子になる状態は可能である。ただし、指数ｊは、目標の全部または一部に覆う表面を示す。この場合、最も大きい表面のみを有する交差が検出された場合、射手に信号により警告する。逆に、最も面積の小さい表面を有する交差が検出された場合、発射抑制が自動的に作動する。これは、特に、目盛り付き警告を設置することが可能になる。好ましくは、表面ＳCjの式は、同一の目標の測定した位置に基づいて構成される。
【００９９】
表面ＳDおよび表面ＳCは、目標と武器との間の距離と無関係であるのが好ましい。
【０１００】
また、交点の検索は、目標の側で行ってもよい。
【０１０１】
また、検索においては、近似式で高速化してもよい。例えば、全ての交点を検出する必要はなく、表面ＳCで１つの交点のみを検出すればよい。また、表面ＳCと表面ＳDとにより区切られた領域の間で、交点を検索することが可能になる。
【０１０２】
方程式、表面ＳDの方程式は、追加のパラメータを備えていてもよい。例えば、表面ＳDの方程式は、地球の重力場の方向の機能である値で置換されるための追加パラメータを備えてもよい。これらのパラメータを置換するには、例えば、武器に、重力と直交する平面に対する視線の傾斜を測定する加速度計を設ける。このような変形により、上記したものを、弾道軌跡の場合に適用することが可能になる。弾道軌跡の場合は、シリンダーの直線母線は直線ではない。筒状は、軌跡を中心とした平面図形の移動として定義され、軌道のいずれの点においても、この弾道と正接する直交面に含まれる。平面形は例えば円状である。
【符号の説明】
【０１０３】
２  武装システム
４  武器
６  目標
８  弾丸
１０  銃身
１２  発射線
１３  弾倉
１４  発射機構
１６  レバー
２０  保護装置
２４  発射抑制機構
２８  メモリ
３０  コンピュター
３２  エミッターレシーバ
３４〜３７  反射板
４０  ベスト胴着
４２  計算モジュール
５０  初期化段階
５２  ステップ
５４  ステップ
６０  利用段階
６２  ステップ
６４  ステップ
６６  ステップ
６８  ステップ
７０  保護装置
７１  武器
７２  筺体
７４  エミッターレシーバ
８０  初期化段階
８２  ステップ
８４  ステップ
８８  ステップ
９０  ステップ
１００  装置
１０２  武器
１０４  磁気源
１０６、１０８  磁気センサー
１１０  送受波器
１１２  送受波器
１１４  モジュール
１２０  初期化段階
１２２  ステップ
１２４  ステップ
１２６  使用段階
１２８  ステップ
１３０  ステップ
１４０  シミュレータ
１４２  移動目標
１４４  疑似武器
１４６  人間−機械インターフェース
１５０  ステップ
１５２  ステップ
１５４  ステップ
Ａ  点
Ｂ  点
Ｃ  座標系
Ｏ  原点
Ｒ  座標系
ＳC  表面
ＳD  シリンダー
Ｘ、Ｙ、Ｚ  軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013068410.tif 000009
【図８】
2013068410.tif 000010
【図９】
2013068410.tif 000011
【外国語明細書】
2013068410000001.pdf